第三節(jié)

氧化還原反應(yīng)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.認(rèn)識有化合價變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。2.知道常見的氧化劑和還原劑。3.掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計算。1.模型認(rèn)知：認(rèn)識“價態(tài)規(guī)律、強(qiáng)弱規(guī)律、守恒規(guī)律”三大規(guī)律及應(yīng)用的思維模型。2.證據(jù)推理：根據(jù)某些事實(shí)和信息歸納推導(dǎo)氧化性或還原性的強(qiáng)弱問題。3.科學(xué)探究：從氧化還原反應(yīng)的角度設(shè)計探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，加深對其性質(zhì)的理解。[目標(biāo)導(dǎo)航][自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。()(2)水作還原劑時，產(chǎn)物中一般有O2。()(3)HCl中Cl為－1價，故HCl只能被氧化。()加入淀粉后溶液變成藍(lán)色，則氧化性：Cl2＞I2。()(4)向含I－的無色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，(5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素可能被氧化也可能被還原。()(6)鋅粉加入硝酸鐵、硝酸銅的混合溶液中，鋅首先與硝酸鐵反應(yīng)置換出鐵。()(7)強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。((

)(8)含處于最高價態(tài)的元素的化合物，一定具有強(qiáng)氧化性。 )答案：(1)×錯因：同素異形體的相互轉(zhuǎn)化，沒有元素化合價的變化，不屬于氧化還原反應(yīng)。 (2)√(3)×錯因：HCl由氫和氯兩種元素組成，H元素的化合價可以降低被還原，Cl元素的化合價可以升高被氧化。(4)√(5)√

(6)×

(7)√

(8)×2.標(biāo)出下列反應(yīng)中化合價變化元素的化合價，并用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

2KMnO4＋16HCl(濃)===5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O

上述反應(yīng)中________是氧化劑，________元素被氧化，氧化產(chǎn)物是________，生成1molCl2

時轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為________，鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)是________。答案：KMnO4氯Cl2

2NA還原性、酸性3.(2024年牡丹江期中)黃鐵礦(FeS2)在酸性條件下發(fā)生催化氧化的反應(yīng)歷程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均發(fā)生氧化還原反應(yīng)B.反應(yīng)Ⅰ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4D.總反應(yīng)過程中氧氣作氧化劑答案：A由0價分別變?yōu)椋?價和＋5價，溴既是氧化劑，又是還原劑，氧化產(chǎn)物是溴酸鈉，還原產(chǎn)物是溴化鈉，用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為答案：(1)105(2)Cl－>考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)1.氧化還原反應(yīng)及其概念間的關(guān)系(1)本質(zhì)和特征(2)概念之間的關(guān)系2.電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法：標(biāo)變價―→畫箭頭―→標(biāo)得失―→定數(shù)目。如Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_____________________________________。(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，不標(biāo)“得到”“失去”字樣。如Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________________________________________。===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O3.常見的氧化劑和還原劑(1)常見氧化劑常見氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。例如：(2)常見還原劑

常見還原劑包括活潑金屬單質(zhì)、非金屬陰離子、含低價態(tài)元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。例如：

物質(zhì)所含元素的化合價處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原主要表現(xiàn)氧化性。考點(diǎn)二物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱比較1.依據(jù)反應(yīng)原理氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。2.依據(jù)金屬、非金屬的活動性順序

3.依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度

反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)，如是否加熱、有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等。例如：Mg(OH)2

根據(jù)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Mg＋2H2O＋H2↑，可以推知還原性：Na＞Mg。

4.依據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低 (1)相同條件下不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強(qiáng)。例如：2FeCl3，F(xiàn)e＋SFeS，可以推知氧化

根據(jù)2Fe＋3Cl2性：Cl2＞S。(2)相同條件下不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強(qiáng)。例如：根據(jù)Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，3Zn＋2Fe3+===3Zn2+＋2Fe，可以推知還原性：Zn>Cu。考點(diǎn)三氧化還原反應(yīng)的計算1.電子守恒法計算的原理氧化劑得電子總數(shù)＝還原劑失電子總數(shù)2.電子守恒法計算的流程(1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù))。

(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。

n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)。考點(diǎn)四氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平1.氧化還原反應(yīng)方程式配平的基本原則2.氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般步驟1.下列關(guān)于傳統(tǒng)文化的記載中，不涉及氧化還原反應(yīng)的是(

)A.澤中有火，上火下澤B.凡研硝(KNO3)不以鐵碾入石臼，相激火生，則禍不可測C.獨(dú)憶飛絮鵝毛下，非復(fù)青絲馬尾垂D.(汞)得火則飛，不見埃塵……將欲制之，黃芽為根考向1氧化還原反應(yīng)的基本概念及聯(lián)系

解析：“澤中有火，上火下澤”，澤，指湖泊池沼，湖泊池沼水面上起火，為甲烷燃燒，屬于氧化還原反應(yīng)，A錯誤；“凡研硝(KNO3)不以鐵碾入石臼，相激火生，則禍不可測”，為硝酸鉀分解，屬于氧化還原反應(yīng)，B錯誤；“獨(dú)憶飛絮鵝毛下，非復(fù)青絲馬尾垂”，為蠶絲和飛絮的鑒別，不涉及氧化還原反應(yīng)，C正確；“(汞)得火則飛，不見埃塵”，為汞的升華，黃芽指的是硫，汞和硫反應(yīng)生成硫化汞為氧化還原反應(yīng)，D錯誤。答案：C2.(2024年全國模擬)冶煉黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含少量SiO2)的流程如下：下列說法錯誤的是()

A.煅燒過程中，SO2

既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物 B.氧化1中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4 C.氧化2反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CuCl＋O2＋4H2O===2Cu2(OH)3Cl＋2HCl D.工業(yè)制H2SO4

時可將尾氣先水化，后氧化

解析：煅燒過程中，S的化合價升高，O的化合價降低，SO2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，A正確；氧化1中，氧化劑為O2，還原劑為Cu，氧元素的化合價從0價降低為－2價，Cu元素的化合價從0價升高至＋1價，根據(jù)得失電子守恒可得，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4，B正確；根據(jù)元素質(zhì)量守恒和得失電子守恒可以寫出氧化2反應(yīng)的化學(xué)方程式：

4CuCl＋O2＋4H2O===2Cu2(OH)3Cl＋2HCl，C正確；工業(yè)制H2SO4

時，需要將尾氣(主要含有SO2)先氧化，后水化，D錯誤。答案：D[方法技巧]三步解答氧化還原反應(yīng)概念的相關(guān)題目：選項(xiàng)探究方案探究目的A向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化Fe2+具有還原性考向2物質(zhì)的氧化性和還原性的比較3.(2022年江蘇卷)室溫下，下列實(shí)驗(yàn)探究方案不能達(dá)到探究目的的是()選項(xiàng)探究方案探究目的B向盛有SO2水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，振蕩，加熱試管，觀察溶液顏色變化SO2具有漂白性C向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，觀察溶液顏色變化Br2的氧化性比I2的強(qiáng)D用pH計測量醋酸、鹽酸的pH，比較溶液pH大小CH3COOH是弱電解質(zhì)(續(xù)表)

解析：向盛有FeSO4

溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，無現(xiàn)象，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，溶液變?yōu)榧t色，亞鐵離子被新制氯水氧化，說明Fe2+具有還原性，A正確；向盛有SO2

水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，品紅溶液褪色，振蕩，加熱試管，溶液又恢復(fù)紅色，說明SO2

具有漂白性，B正確；向盛有淀粉KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明Br2的氧化性比I2

的強(qiáng)，C正確；用pH計測量醋酸、鹽酸的pH用以證明CH3COOH是弱電解質(zhì)時，一定要注明醋酸和鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同，D錯誤。答案：D

4.(2024年內(nèi)江階段練習(xí))化學(xué)上常用標(biāo)準(zhǔn)電極電勢Eθ(氧化型/還原型)比較物質(zhì)的氧化能力。Eθ值越高，氧化型物質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)，Eθ值越低，還原型物質(zhì)的還原能力越強(qiáng)。Eθ值與體系的pH有關(guān)。根據(jù)表格信息，判斷下列說法錯誤的是()答案：C

[方法技巧]立足“兩個規(guī)律”，巧解物質(zhì)的氧化性和還原性相關(guān)試題

(1)熟記性質(zhì)強(qiáng)弱的兩個規(guī)律。①氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；②還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。 (2)巧用反應(yīng)先后的兩個規(guī)律。①同一還原劑與多種氧化劑反

(3)利用“假設(shè)法”判斷氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。假設(shè)選項(xiàng)中反應(yīng)能夠發(fā)生，依據(jù)該反應(yīng)判斷氧化性(或還原性)的強(qiáng)弱，再與題干中物質(zhì)的氧化性(或還原性)對照，若其強(qiáng)弱順序一致，則此反應(yīng)能夠發(fā)生；否則，不能發(fā)生。

考向3氧化還原反應(yīng)概念和轉(zhuǎn)移電子的有關(guān)計算5.(2024年牡丹江階段練習(xí))高銅酸鈉(NaCuO2)是黑色難溶于水的固體，具有強(qiáng)氧化性，在中性或堿性環(huán)境下穩(wěn)定。一種制備高銅酸鈉的原理為2Cu＋3NaClO＋2NaOH===2NaCuO2＋3NaCl＋H2O。下列說法錯誤的是(

)A.NaCuO2中銅的化合價為＋3價B.1molClO－參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子C.反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶3D.氧化性：NaClO＜NaCuO2

解析：NaCuO2

中Na元素的化合價為＋1價，O元素的化合價為－2答案：D價，根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0，可知Cu元素的化合價為＋3價，A正確；1個ClO－參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子個數(shù)＝1×[＋1－(－1)]＝2，所以1molClO－參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，B正確；該反應(yīng)中Cu元素化合價由反應(yīng)前Cu單質(zhì)的0價變?yōu)榉磻?yīng)后NaCuO2中的＋3價，Cl元素化合價由反應(yīng)前NaClO中的＋1價變?yōu)榉磻?yīng)后NaCl中的－1價，則Cu是還原劑，NaClO是氧化劑，NaCuO2是氧化產(chǎn)物，NaCl是還原產(chǎn)物，因此氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量的比為2∶3，C正確；由于氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)的氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，所以物質(zhì)的氧化性：NaClO＞NaCuO2，D錯誤。

6.(2023年湖南卷)油畫創(chuàng)作通常需要用到多種無機(jī)顏料。研究發(fā)現(xiàn)，在不同的空氣濕度和光照條件下，顏料雌黃(As2S3)褪色的主要原因是發(fā)生了以下兩種化學(xué)反應(yīng)：下列說法正確的是()答案：D價，在經(jīng)過反應(yīng)Ⅰ后，As的化合價沒有變，S變?yōu)椋?價，則1molAs2S3失電子3×4mol＝12mol；在經(jīng)過反應(yīng)Ⅱ后，As變?yōu)椋?價，S變?yōu)椋?價，則1molAs2S3失電子2×2mol＋3×8mol＝28mol，則反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為3∶7，D正確。[方法技巧]電子守恒法解題的思維流程：(1)找出反應(yīng)中的氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。

(2)一般情況下，找出一個原子或離子的得失電子數(shù)目，從而確定1mol氧化劑或還原劑得失電子數(shù)目(注意化學(xué)式中的原子或離子個數(shù)，如1molK2Cr2O7被還原為＋3價的Cr得電子是2×3mol)。

(3)根據(jù)題目中各物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式：n(氧化劑)×變價原子數(shù)×化合價變化值＝n(還原劑)×變價原子數(shù)×化合價變化值，從而求算出答案。考向4氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平

7.硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2

及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下圖：回答下列問題：

(1)在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。 (2)“濾渣1”的主要成分有____________________________。為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+，可選用的化學(xué)試劑是_________。Ka＝5.81×10-10，可判斷H3BO3是________酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是____________________________。 (4)在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3

沉淀的離子方程式為________________________________________，母液經(jīng)加熱后可返回________________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是____________________。答案：(1)NH4HCO3＋NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3

KSCN(3)一元弱

轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進(jìn)析出8.(高考、模擬試題節(jié)選)

(3)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：Al2O3、C、N2、CO。

請將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)，并配平。

(4)將NaBiO3固體(黃色，微溶)加入MnSO4

和H2SO4

的混合溶液里，加熱，溶液顯紫色(Bi3+無色)。配平該反應(yīng)的離子方程式：

解析：(3)根據(jù)氮元素、碳元素的化合價變化，N2

是氧化劑，C是還原劑，AlN為還原產(chǎn)物，CO為氧化產(chǎn)物。答案：(1)3

2

4OH－

3

2

5(2)2

5

6H＋

2

5

8(3)Al2O3

3C

N2

2

3CO(4)5

2

14

H＋

5

5

2

MnO

7

H2O條件補(bǔ)項(xiàng)原則酸性條件下缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H＋，少O(氧)補(bǔ)H2O(水)堿性條件下缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水)，少O(氧)補(bǔ)OH－[方法技巧]“三步法”突破缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)方程式的配平(1)對于化學(xué)反應(yīng)方程式，所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水。(2)配平流程為＋4H＋＋H2O，下列說法正確的是(

)1.(2023年浙江卷)關(guān)于反應(yīng)2NH2OH＋4Fe3+===N2O↑＋4Fe2+A.生成1molN2O，轉(zhuǎn)移4mol電子B.NH2OH是還原產(chǎn)物C.NH2OH既是氧化劑又是還原劑D.若設(shè)計成原電池，F(xiàn)e2+為負(fù)極產(chǎn)物

解析：由方程式可知，反應(yīng)生成1molN2O，轉(zhuǎn)移4mol電子，A正確；由方程式可知，反應(yīng)中氮元素的化合價升高被氧化，NH2OH是反應(yīng)的還原劑，B錯誤；由方程式可知，反應(yīng)中氮元素的化合價升高被氧化，NH2OH是反應(yīng)的還原劑，鐵元素的化合價降低被還原，鐵離子是反應(yīng)的氧化劑，C錯誤；由方程式可知，反應(yīng)中鐵元素的化合價降低被還原，鐵離子是反應(yīng)的氧化劑，若設(shè)計成原電池，鐵離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞鐵離子，亞鐵離子為正極產(chǎn)物，D錯誤。答案：A下列說法正確的是()答案：C3.(2023年北京卷)離子化合物Na2O2和CaH2與水的反應(yīng)分別為①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH